Главная страница | Контакты | Случайная страница Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Дисперсные системы

(лекции – 8 часов, практические занятия – 4,0 часа)

Дисперсные системы являются наиболее типичными и вместе с тем сложными объектами коллоидной химии, потому что в них проявляется все многообразие поверхностных явлений, формирующих особые объемные свойства этих систем. Именно такими системами является большинство окружающих нас реальных тел. Все тела как правило, − это поликристаллические, волокнистые, слоистые, пористые, сыпучие вещества, состоящие из наполнителя и связующего, находящиеся в состоянии суспензий, паст, эмульсий, пен, пыли и т.д.. Почва, тела растительного и животного мира, облака и туманы, многие продукты производства – все это дисперсные системы, особые свойства которых изучает коллоидная химия.

Чтобы иметь ясное представление о дисперсных системах, необходимо изучить классификацию дисперсных систем по агрегатному состоянию соприкасающихся фаз, одна из которых сплошная (дисперсионная среда), другая – раздробленная (дисперсная) фаза, а также по кинетическим свойствам дисперсионной среды. Необходимо обратить внимание также на такие понятия, как поперечный размер частиц, дисперсность и удельная поверхность коллоидной системы. Эти величины являются количественными характеристиками дисперсных систем, а также определяют их свойства. В самом деле, при увеличении дисперсности раздробленной фазы увеличивается ее удельная поверхность на единицу объема. Увеличение поверхности дисперсной системы существенно влияет на такое самопроизвольное поверхностное явление как адсорбция.

Изучая данный раздел, следует понимать, что для объектов коллоидной химии характерны два общих признака: гетерогенность и дисперсность. Эти признаки были выделены одним из основоположников отечественной коллоидной химии Н.П. Песковым еще в начале тридцатых годов прошлого столетия. Выделение этих признаков полностью соответствует современному представлению об объектах коллоидной химии. Они позволяет расширить объекты этой науки и в то же время установить их границы. Общие условия получения лиофобных систем – нерастворимость или малая растворимость вещества дисперсной фазы в дисперсионной среде и наличие в дисперсионной среде веществ, которые способны стабилизировать частицы дисперсной фазы – стабилизаторов. Следует помнить, что лиофобные дисперсные системы занимают промежуточное положение между истинными растворами и грубодисперсными системами. Следовательно, получить коллоидные растворы можно измельчением крупных частиц до коллоидных размеров (диспергационные методы) и укрупнением молекул и ионов (конденсационные методы). Следует обратить внимание на особенность каждого метода, и подробнее рассмотреть каждый из них. Необходимо различать эти методы и уметь применять на практике. Необходимо также рассмотреть получение дисперсных систем методом пептизации, который заключается в промывании осадка вещества небольшим количеством раствора пептизатора. Следует знать, что пептизируемый осадок – это уже диспергированный материал, доведенный до коллоидной степени измельчения, в котором частицы в результате слипания образовали крупные агрегаты, а пептизация – это нарушение связей между слипшимися частицами.

Кроме того, в данном разделе рассматриваются различные свойства дисперсных систем, такие как молекулярно-кинетические, оптические и электрические, а также методы изучения и аппаратурное обеспечение для изучения этих свойств.

Необходимо обратить особое внимание на такие важные свойства дисперсных систем, как их седиментационная и агрегативная устойчивость, а также изучить факторы устойчивости и методы стабилизации лиофобных золей. Знание этого материала позволит на практике создавать устойчивые дисперсные системы с заданными свойствами.

В результате освоения данного материала студент должен:

Знать

¶ классификации и основные понятия и определения учения о дисперсных системах;

¶ методы и приемы получения дисперсных систем (коллоидных растворов);

¶ строение дисперсных систем;

¶ основные положения учения об агрегативной и седиментационной устойчивости дисперсных систем;

¶ методы и приемы исследования коагуляции и стабилизации лиофобных дисперсных систем;

¶ методы и приемы седиментационного анализа грубодисперсных систем;

Уметь

¶ получать дисперсные системы методами химической и физической конденсации;

¶ применять методы и приемы исследования коагуляции и стабилизации лиофобных дисперсных систем;

¶ применять методы и приемы седиментационного анализа грубодисперсных систем;

¶ измерять размеры частиц ульрамикрогетерогенных белых золей, используя их оптические свойства.